ES2695752T3

ES2695752T3 - Método para producir una aleación blanca a base de cobre para producir artículos de naturaleza antibacteriana

Info

Publication number: ES2695752T3
Application number: ES09008026T
Authority: ES
Inventors: Niccolò Ammannati; Elena Martellucci; Aldo Giusti; Armando Sbrana
Original assignee: KME Italy SpA
Current assignee: KME Italy SpA
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2029-06-19
Also published as: IT1392421B1; EP2161349B1; EP2161349A1; ITTO20080649A1

Abstract

Un método para producir artículos, estando destinados estos artículos preferiblemente a ser empleados en el campo de la salud y/o los alimentos, estando provistos estos artículos de propiedades antibacterianas intrínsecas, método caracterizado por que comprende las etapas de: - colar una placa o un lingote cilíndrico hecho de una aleación a base de cobre que contiene manganeso como elemento de aleación principal, en una cantidad tal como para hacer a la aleación blanca en color y para comunicar una estructura cristalina en fase alfa a temperatura ambiente a la misma, en donde dicha aleación contiene manganeso en un porcentaje en peso que varía entre 15% y 40%, opcionalmente hasta 2% de estaño, y no contiene aluminio, ni cinc, excepto como impurezas, el resto cobre; - someter la placa o lingote a una serie de tratamientos de maquinización de deformación plástica en caliente en secuencia, preferiblemente laminación o estiramiento o extrusión, para obtener un primer porcentaje de reducción de sección predeterminado; - someter el artículo semiacabado caliente a una serie de tratamientos de maquinización de deformación plástica en frío en secuencia, preferiblemente laminación o estiramiento, para obtener un segundo porcentaje de reducción de sección predeterminado; - someter el artículo semiacabado frío así obtenido a uno o más tratamientos de recocido por calor de recristalización completa, en una atmósfera reductora; - someter el artículo semiacabado caliente y/o frío al menos a una etapa de retirada de una capa superficial del mismo con un bajo contenido en manganeso; - someter el artículo semiacabado recocido frío a una etapa de cepillado abrasivo, en donde dicha etapa de cepillado abrasivo se realiza para retirar la capa superficial del artículo semiacabado recocido frío que tiene un espesor igual a 4 micrómetros; y - obtener un artículo deseado con el artículo semiacabado recocido frío.

Description

DESCRIPCION

Metodo para producir una aleacion blanca a base de cobre para producir artfculos de naturaleza antibacteriana Campo de la tecnica

La presente invencion se refiere a un metodo para producir artfculos hechos de una aleacion blanca a base de cobre, en donde estos artfculos son de naturaleza antibacteriana y tienen simultaneamente una excelente resistencia mecanica, una facil maquinabilidad, una alta facilidad de limpieza y una apariencia similar a la del acero inoxidable.

Estado de la tecnica

Se sabe desde tiempos remotos (antiguo Egipto) que el cobre tiene propiedades desinfectantes. Mas recientemente, el cobre y sus aleaciones (bronces) se han investigado en cuanto a sus propiedades bactericidas sobre algunos microorganismos patogenos [H. T. Michels, ASTM Standardization NEWS, octubre de 2006, pags. 29-31] y en comparacion con el acero, en la superficie del cual los mismos patogenos que consiguen sobrevivir sobre el cobre y aleaciones del mismo solo durante unas horas, pueden sobrevivir por el contrario 30 dfas o mas, en ausencia de un tratamiento desinfectante. Ensayos aprobados por US-EP han mostrado capacidades antimicrobianas del cobre y los bronces contra Staphylococcus, Enterobacteraerogenes, E. Coli 0157:H7, Pseudomonas aeruginosa y MRSA (Stafilococcus aureus resistente a la meticilina).

Sin embargo, el cobre y los bronces tienen caractensticas esteticas y tecnologicas que se consideran generalmente inapropiadas para reemplazar de manera valida al acero inoxidable, por ejemplo en la fabricacion de artfculos tales como artfculos sanitarios, fregaderos, mesas, superficies de trabajo para cafeterias o laboratorios, lavabos para uso sanitario, taquillas, tanto porque las caractensticas mecanicas son tfpicamente mucho mas pobres que las del acero inoxidable, como porque no son blancos, sino que son por el contrario de diferentes colores tales como rojo, rosa y amarillo. Por todas estas razones, el uso de cobre y aleaciones del mismo en el campo de la salud ha estado limitado por el momento a componentes destinados a permanecer ocultos, por ejemplo los de sistemas hidraulicos o acondicionadores, tales como intercambiadores de calor con aletas.

Se conocen tambien, para producir joyas que tienen una apariencia similar a la plata y para producir accesorios para ropa, tales como botones y cremalleras, aleaciones de cobre blancas, tales como aleaciones de cobre y mquel, que sin embargo cada ves se usan menos hoy en dfa debido a los efectos alergenicos del mquel, y los llamados “bronces blancos”, que son aleaciones de cobre y cinc con la adicion de manganeso y/o aluminio, que han reemplazado progresivamente a los anteriores, tales como por ejemplo las aleaciones descritas en el documento EP1306453B1 o en el documento US6863746B, usandose en este ultimo caso la aleacion descrita para realizar soldaduras en artfculos hechos de oro blanco. Aunque el manganeso puede tener un efecto blanqueante sobre el cobre similar al del mquel, las unicas aleaciones blancas conocidas que no contienen mquel y no son bronces son las llamadas “manganinas”, usadas para fabricar resistores electricos debido a la baja conductividad que comunica el manganeso al cobre aleado, ya desde pocos puntos de porcentaje.

MUKHERJEE, D. ET AL: “Antifouling properties of copper-manganese alloys” TOOL & ALLOY STEELS, 27(9), 287-9 se refiere a un examen de las propiedades resistentes a la corrosion y antiensuciamiento de aleaciones de Cu-Mn. Se vio que una proporcion correcta de manganeso, asf como la inclusion de una tierra rara y algun material exotico, puede dar como resultado la disminucion de la corrosion, y al mismo tiempo la liberacion de una cantidad optima de ion toxico para comportarse como agente antiensuciamiento. Las aleaciones examinadas tienen una combinacion de Cu-Mn de 70:30. Los ejemplos comprenden Zn y Al. Los autores concluyen este documento despues de registrar el hecho de que aleaciones de CuMn modificadas con Ce y Ce-Ga, dependen de su medio y entorno, que controla sus propiedades selectivas y su mejor resistencia, en lo que se refiere a la resistencia a la corrosion y el ensuciamiento. MUKHERJEE, D. ET AL: “SRB-cidal properties of some copper-manganese alloys” BULLETIN OF ELECTROCHEMISTRY, 6(5), 499-500, se refiere a diferentes aleaciones de cobre-manganeso que se han fabricado y ensayado en cuanto a sus propiedades antiensuciamiento en cultivos de SRB en condicion estatica. Entre las aleaciones experimentadas, la aleacion de Cu-Mn que contiene metal de Misch y galio, ademas de ser un agente antiensuciamiento excelente, actua como un SRB-cida eficaz tambien. Las aleaciones examinadas fueron del tipo Cu-Mn 70:30.

Un documento adicional que trata sobre el comportamiento de aleaciones de Cu-Mn en agua de mar es MUKHERJEE, D. ET AL: “Corrosion resistant 5-7, 9-15 and antifouling behavior of Cu-Mn alloys in sea-water” BULLETIN OF ELECTROCHEMISTRY, 9(8-10), 427-9. Los autores concluyen este estudio resaltando el aspecto de mecanismo dual, observado en alguna variedad aleada y modificada de sistema Cu-Mn, donde la disolucion de iones toxicos es ayudada probablemente por la formacion de una pelfcula de oxido toxico adherente, que repele la formacion de la capa de limo inicial.

El documento CA 964408 A1 describe un metodo que comprende colar una placa basada en una aleacion de Cu y que comprende 30% de Mn. Se realiza un laminado en caliente de 7,62 centfmetros (tres pulgadas) a 0,889 centimetros (0,35 pulgadas), seguido de un laminado en fno de 0,889 a 0,254 cm (0,35 a 0,1 pulgadas). Le sigue un procedimiento de recocido durante 1 h a 600 - 750°C para recristalizacion.

El documento DE 1224937 B se refiere al uso de aleaciones de cobre. Las aleaciones de cobre descritas pueden usarse para rodamientos, segun sus propiedades de friccion. La aleacion contiene hasta 8% de aluminio, hasta 5% de Ni y hasta 45% de Zn. Ademas la aleacion contiene teluro, silicio y hasta 12% de manganeso. La aleacion puede ser sometida a formacion en caliente o formacion en fno y recocido entre 200 y 700°C para recristalizacion. Este documento no trata sobre artmulos que tienen propiedades antibacterianas.

La solicitud de patente internacional WO 00/68447 A describe una aleacion de cobre con una apariencia visual dorada. El material tiene conductividades electricas transversales sustancialmente similares a la de la aleacion de cobre C713, y cuando se recubre con ella un nucleo de aleacion de cobre C110, conductividades electricas transversales sustancialmente similares a ambas caras de una moneda de dolar americano Susan B. Anthony. La aleacion base de cobre es una aleacion de cobre-manganeso-cinc-mquel que consiste por ejemplo, en peso, en 10 15% de Zn, 7-12% de Mn, 2-6% de Ni o 10-14% de Zn, 5-10% de Mn, 2-6% de Ni, opcionalmente contenidos controlados de Cr, Al, Fe, P, siendo el resto Cu con impurezas inevitables. Una vez que un cospel es estampado a partir del material de cubierta, el cospel se recuece antes de la acunacion. El perfil de recocido adecuado es 700°C durante 15-20 minutos en una atmosfera de 96%, en volumen, de nitrogeno y 4%, en volumen, de hidrogeno u otras mezclas gaseosas combustibles. Las aleaciones de cobre se laminaron en caliente hasta un espesor de 1,27 centimetros (0,5 pulgadas), se lijaron para retirar oxidos y despues se laminaron en fno hasta 0,076 centimetros (0,03 pulgadas) y se pulieron para proporcionar un acabado superficial constante. Una aleacion de cobre tratada por este metodo tiene una apariencia visual dorada.

Es un objeto de la presente invencion permitir por tanto el reemplazo del acero inoxidable para producir artmulos destinados a ser empleados en el campo de la salud y/o de los alimentos, o para los que las propiedades antibacterianas intrmsecas son importantes en cualquier caso, con un material que tiene una apariencia similar a la del acero inoxidable, tiene una baja tendencia a ensuciarse, puede limpiarse facilmente con productos de limpieza comunes y, especialmente, tiene caractensticas antibacterianas intrmsecas, para no requerir operaciones de desinfeccion frecuentes que son requeridas por el contrario por el acero inoxidable cuando se usa en aplicaciones para la salud y/o los alimentos.

Es tambien un objeto de la invencion proporcionar un metodo para producir artmulos, en particular destinados a ser empleados en el campo de la salud y/o los alimentos, que estan provistos naturalmente, es decir, intnnsecamente, de capacidades antibacterianas, para no requerir desinfecciones frecuentes de las superficies expuestas.

Compendio de la invencion

La invencion se refiere al metodo de la reivindicacion 1 para producir artmulos, estando estos artmulos destinados en particular a ser empleados en el campo de la salud y/o los alimentos, estando provistos estos artmulos de propiedades antibacterianas intrmsecas.

En particular, el manganeso, y otros elementos de aleacion posibles, excepto las impurezas, estan presentes en una cantidad tal como para determinar una maquinabilidad, color y propiedades superficiales de la aleacion similares a las del acero inoxidable, y simultaneamente propiedades antibacterianas intrmsecas de los artmulos en superficies expuestas respectivas de los mismos.

Segun la invencion, la aleacion empleada no contiene aluminio, excepto como una impureza, y ni cinc ni otros elementos de aleacion, sino exclusivamente manganeso y cobre. Puede estar contenido tambien estano, en caso de que se requiera, como elemento de aleacion adicional, pero de nuevo en porcentajes muy bajos, preferiblemente por debajo de 2%, para no producir en el uso la segregacion de precipitados o fases de baja fusion que comunican fragilidad a la aleacion.

En la realizacion preferida, dicha aleacion contiene exclusivamente, excepto las impurezas, cobre y manganeso, siendo prevaleciente el cobre.

El contenido de manganeso vana, en cualquier caso, en porcentajes variables entre 15% y hasta 40% en peso, y preferiblemente en una cantidad tal como para obtener una estructura cristalina de la aleacion exclusivamente en fase alfa, a temperatura ambiente. La composicion nominal optima de la aleacion segun el uso de la invencion es 80% de cobre y 20% de manganeso.

La composicion de la aleacion segun el uso de la invencion es en cualquier caso tal como para presentar en la superficie propiedades antibacterianas dirigidas al menos contra microorganismos seleccionados del grupo que consiste en: E. coli, MSRA, Listeria monocytogenes.

En particular, el metodo de la invencion comprende las etapas de:

- colar una placa o un lingote cilrndrico hecho de una aleacion a base de cobre que contiene manganeso como elemento de aleacion principal, en una cantidad tal como para hacer a la aleacion blanca en color y para comunicar una estructura cristalina en fase alfa a temperature ambiente a la misma;

- someter la placa o lingote a una serie de tratamientos de maquinizacion por deformacion plastica en caliente en secuencia (laminacion o estiramiento o extrusion), para obtener un primer porcentaje de reduccion de seccion predeterminado;

- someter el artreulo semiacabado caliente a una serie de tratamientos de maquinizacion por deformacion plastica en fno en secuencia (laminacion o estiramiento), para obtener un segundo porcentaje de reduccion de seccion predeterminado;

- someter el artreulo semiacabado fno asf obtenido a uno o mas tratamientos de recocido por calor de recristalizacion completa, en una atmosfera reductora;

- someter el artreulo semiacabado caliente y/o fno al menos a una etapa de retirada de una capa superficial del mismo con un bajo contenido en manganeso; y

- obtener un artreulo deseado con el artreulo semiacabado recocido fno.

La aleacion contiene manganeso en un porcentaje en peso que vana entre 15% y 40% y no contiene aluminio, y preferiblemente tampoco cinc, excepto como impurezas.

Ademas, el primer y segundo porcentajes de reduccion de seccion predeterminados estan en el orden de 90%, y la etapa de recocido de recristalizacion completa del artreulo semiacabado fno se realiza a una temperatura que vana entre 550°C y 750°C y durante aproximadamente 4 horas, si se realiza en un horno estatico, o durante un tiempo total de aproximadamente 45 minutos, si se realiza en un horno de tipo tunel.

Se realiza una etapa de cepillado abrasivo para retirar una capa superficial del artreulo semiacabado recocido fno que tiene un espesor de aproximadamente 4 micrometres.

De este modo, pueden obtenerse segun la invencion artreulos complejos tales como fregaderos, lavabos, tanques, placas, superficies de trabajo de detalles de bano, como mesas, encimeras de muebles, asf como tubos, barras o alambres, por ejemplo para producir pasamanos, asas, pomos, coladores, y sustancialmente sin virtualmente ningun resto, teniendo los artreulos la apariencia del acero inoxidable y estando provistos al mismo tiempo de propiedades antibacterianas naturales o intnnsecas muy buenas, que hacen sustancialmente a las operaciones comunes de esterilizacion con desinfectantes inutiles o al menos superfluas. Los artreulos de acero inoxidable similares se someten habitualmente a estas operaciones de desinfectacion, por cierto con resultados que son siempre menos eficaces, ya que muchas cepas bacterianas han desarrollado una resistencia considerable a los desinfectantes usados habitualmente y a los antibioticos, y se han convertido por lo tanto en un peligro continuo, en particular en un entorno hospitalario, tales como MRSA o E- coli 0157:H7.

Ademas, segun los resultados de los experimentos realizados por el Solicitante, las propiedades antibacterianas de aleaciones de cobre ensayadas experimentalmente sobre muchas cepas bacterianas diferentes son debidas probablemente a la migracion en superficie, y por lo tanto sobre las superficies expuestas de artreulos preparados con estas aleaciones, de atomos de cobre, una migracion que es interrumpida por la presencia de aluminio en la aleacion.

Por lo tanto, segun la invencion, la presencia de aluminio en la aleacion, a menos que este ultimo este presente solo como impureza (la presencia de impurezas es en cualquier caso inevitable) debe ser evitada.

Breves descripcion de las figuras

Se describira ahora una realizacion preferida de la invencion por medio de meros ejemplos no limitantes con referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, en donde:

• la figura 1 muestra un diagrama que compara las propiedades mecanicas de la aleacion segun la invencion con otra aleacion de cobre y con un acero inoxidable; y

• las figuras 2 a 4 muestran comparativamente las propiedades biologicas de algunas aleaciones de cobre, entre las cuales la aleacion de la invencion, y de acero inoxidable, para diferentes tipos de germenes.

Descripcion detallada

Seran evidentes caractensticas adicionales de la invencion a partir de los siguientes ejemplos para llevar a cabo la invencion.

Ejemplo 1

Se prepararon dos placas de 900 kg por colado, teniendo las placas las dimensiones 1.800 x 500 x 115 mm (longitud x anchura x espesor) y teniendo cada una la composicion media mostrada en la Tabla 1.

Tabla 1

Despues se uso la placa P88501, debido a su mejor calidad (composicion qmmica identica a la composicion nominal - 80% de cobre y 20% de manganeso).

La placa se sometio a un procedimiento de laminacion en caliente llevandola a 740°C durante 3,5 horas, y se lamino posteriormente, obteniendo asf en etapas posteriores una reduccion en la seccion de aproximadamente 90%; el espesor se redujo en particular de 115 mm a 10 mm en 8 etapas, alcanzando asf una temperatura final de aproximadamente 660-670°C; el producto laminado en caliente se enfrio hasta aproximadamente 350°C antes de enfriar forzadamente hasta la temperatura ambiente con agua.

El producto enrollado se examino y analizo despues para detectar la profundidad y naturaleza de las capas superficiales oxidadas y disminuidas en elementos de aleacion (manganeso).

Los resultados que se obtuvieron se muestran en las tablas 2 y 3, que siguen.

Tabla 2

Espesor de las capas oxidadas medido en ambas caras de la seccion longitudinal de la placa laminada en caliente de Cu80Mn20

Tabla 3

Composicion qmmica a lo largo de un perfil lineal (desde la superficie exterior hasta 17,5 micrometros de profundidad)

Como puede apreciarse, la profundidad de las capas detectadas de oxidacion y disminucion del Mn fue relativamente alta y discontinua, pero de tal modo que dichas capas podnan ser retiradas facilmente y totalmente por las operaciones de lijado/raspado normales que se realizan generalmente despues de la laminacion en caliente. Posteriormente, el producto laminado en caliente, despues de la operacion de lijado/raspado y la retirada subsiguiente de las capas oxidadas y con disminucion del manganeso, se sometio a una operacion de laminacion en fno, obteniendo de nuevo una reduccion en la seccion de aproximadamente 90% (de 10 a 0,7 mm de espesor) en etapas posteriores, con el consiguiente endurecimiento mecanico y aumento de la dureza. El producto laminado en fno se sometio despues a un tratamiento de recocido por calor en un horno estatico en una atmosfera reductora a 600°C durante 4 horas para la recristalizacion. Este tratamiento se ha seleccionado en base a una serie de ensayos de laboratorio a diferentes temperaturas, a fin de identificar el tratamiento optimo, como se muestra en la tabla 4. Tabla 4

Estructura y tamano del grano de muestras de Cu80Mn20 despues de una hora de tratamiento por calor a temperaturas crecientes.

Se sometieron espedmenes de ensayo del material laminado a los ensayos comunes para identificar las propiedades mecanicas, en comparacion con materiales de referencia (otras aleaciones de cobre y acero inoxidable). Los resultados que se obtuvieron se muestran en la figura 1, donde las curvas de dureza de los diferentes materiales se muestran en funcion del endurecimiento por deformacion, y en las siguientes tablas.

Tabla 5

Tab.2 omparacion entre dierentes materiales

Tabla 6

Tabla 3 Propiedades de ormabilidad

Tabla 7

Finalmente, se identifico si hubo una disminucion en superficie del manganeso debido al tratamiento de recocido por calor en los diferentes espedmenes de muestra. Los resultados que se obtuvieron se muestran en la tabla 8.

Tabla 8

Como puede advertirse, la disminucion implica una capa que no es mas que 4-5 micrometros, que puede ser retirada facilmente con una operacion comun de cepillado abrasivo despues del tratamiento por calor.

A partir de la comparacion entre los diversos materiales, puede advertirse tambien que la aleacion CuMn20 ensayada es adecuada para reemplazar al acero inoxidable en cualquier aplicacion, tal como la fabricacion de muebles, herramientas, superficies de trabajo, etc., teniendo una considerable dureza y alta resistencia mecanica, mucho mas alla de las de los bronces.

Ejemplo 2

Se compararon las propiedades antimicrobianas de tres aleaciones de cobre diferentes, y espedficamente la aleacion CuMn20 (aleacion 3) segun la invencion, preparada anteriormente segun los ejemplos anteriores, una aleacion CuSn6Zn6 (aleacion 2) y una aleacion CuZn10 (aleacion 1), con dos materiales de referencia diferentes y espedficamente cobre DHP y acero AISI 304 (acero inoxidable).

Se usaron tres microorganismos patogenos diferentes para los ensayos, espedficamente E. coli, MSRA y Listeria monocytogenes.

Se trataron espedmenes de muestra de laminas planas, hechas de las aleaciones ensayadas y de los materiales de referencia, cada una de un tamano equivalente a aproximadamente 5,5 cm2, con 10 microlitros de suspension celular microbiana en agua, que tema una concentracion de aproximadamente 108 unidades celulares por mililitro. Posteriormente, los espedmenes de muestra se incubaron a 37°C. El ensayo se repitio 6 veces, variando el tiempo de contacto en la incubacion. Cada especimen de muestra se ensayo para los siguientes tiempos: 0, 5, 10, 20, 40 y 80 minutos.

Despues de terminarse cada etapa de incubacion, el especimen de muestra se recupero y se trato con una disolucion acuosa para retirar los patogenos; despues la disolucion se diluyo y se incorporo en agar y finalmente se llevo a cabo un recuento microscopico de las celulas microbianas supervivientes.

Los resultados que se obtuvieron se muestran en las figuras 2, 3 y 4.

Como puede advertirse, la actividad antimicrobiana de la aleacion previamente preparada y maquinizada, CuMn20, es sustancialmente muy similar a la del cobre DHP contra todos los microorganismos patogenos ensayados, mientras que el acero inoxidable esta sustancialmente desprovisto de la misma. La actividad antimicrobiana de la aleacion CuMn20 es tambien comparable (o mejor), siendo el contenido de cobre el mismo, con respecto a la de las otras aleaciones ensayadas, que sin embargo tienen una resistencia mecanica y dureza que las hace inadecuadas para reemplazar al acero inoxidable y, especialmente, no tienen un color comparable al del acero, mientras que la aleacion CuMn20 segun la invencion tiene un color de metal blanco comparable al del acero.

Ejemplo 3

Se prepararon cuatro lingotes cilmdricos que teman un diametro de 305 mm usando moldes de lingotes de cobre estandar con un inserto de grafito interior para hacer menos drastico el enfriamiento del metal en el molde de lingotes y evitar por lo tanto la formacion de grietas de contraccion. El metal se llevo a una temperatura de 1.140°C en el horno de fusion y, despues de los controles analfticos para verificar la adherencia a la composicion nominal, se vertio en el horno de contencion; el colado empezo cuando el metal alcanzo la temperatura de 1.100 °C.

La composicion qmmica que resulta de la media de las dos muestras de colado retiradas respectivamente al principio y al final de cada colado se muestra en la tabla 9.

Tabla 9. Composicion qmmica media de los lingotes cilmdricos en Cu80Mn20.

Posteriormente, se realizo la extrusion de doble agujero de los lingotes para obtener alambres con un diametro de 26 mm, con una prensa de 4.000 toneladas en un intervalo de temperaturas de extrusion de 770 a 800 °C, rociando los alambres producidos con agua que vema de pulverizadores apropiados para limitar la oxidacion de la aleacion y/o la disminucion del Mn. En estas condiciones la energfa absorbida por la prensa, expresada en toneladas, vana de 2.000 a 2.300 debido a las altas caractensticas mecanicas de la aleacion Cu80Mn20. Desde el punto de vista metalografico, los mejores resultados, tanto con respecto al diametro medio del grano como con respecto a la homogeneidad del mismo, se obtuvieron con una temperatura de extrusion equivalente a 780°C. Despues, los productos extruidos se laminaron hasta un diametro de 20 mm y se realizo un recocido durante 3 horas a 650°C en una atmosfera reductora. Despues se realizaron diferentes operaciones de deformacion plastica (estiramiento) en fno desde un producto semiacabado que tema un diametro de 20 mm hasta un alambre que tema un diametro de 2,08 mm, realizando una etapa intermedia de lijado de 5,70 a 5,30 mm para retirar las capas de oxidacion y disminucion del Mn, la profundidad de las cuales fue menor que la identificada para las capas correspondientes del ejemplo 1 para los productos laminados. Finalmente, despues de un recocido de recristalizacion completo realizado a 650°C durante 3 horas en una atmosfera reductora, los alambres se sometieron a una etapa final de estiramiento en fno hasta un diametro de 2 mm o 1,80 mm, para obtener un endurecimiento mecanico de 7,4% o, respectivamente, de 25% y dar lugar por lo tanto, con la misma aleacion, a un material de alambre final en un estado ffsico medio duro o duro. Como etapa final, el posible cepillado aseguro la ausencia de capas superficiales de oxido o de capas disminuidas en Mn.

Los valores de las caractensticas mecanicas que pueden obtenerse por medio de las operaciones de estiramiento, dependiendo del diferente endurecimiento por deformacion posible, se muestran en la tabla 10.

Tabla 10. Resumen de los valores medios de Rm, Rp y HV medidos durante el ciclo de deformacion plastica en fno en funcion del porcentaje de endurecimiento por deformacion que sufre el alambre de Cu80Mn20.

Ejemplo 4

Se extruyeron palanquillas de aleacion Cu80Mn20 en agua hasta tubos que teman un diametro de 100 mm, un espesor de pared de 1l mm, para limitar la formacion de oxidos en superficie y/o capas disminuidas en Mn.

La extrusion de la palanquilla en la forma de un tubo se realizo en un intervalo de temperaturas de extrusion en el intervalo entre 790 y 805 °C. En estas condiciones, la energfa absorbida por la prensa, expresada en bares, fue aproximadamente 290 (29 MPa), que es un valor aceptable considerando las altas caractensticas mecanicas de la aleacion Cu80Mn20.

Posteriormente, se realizo un procesamiento de deformacion plastica en fno usando un molino pilgrim ajustado a 70 golpes/minuto con una alimentacion de 11,11 mm hasta que se obtuvieron tubos que teman un diametro de 45 mm por un espesor de pared de 2,25, y despues los productos semiacabados obtenidos de este modo se sometieron a una unica operacion de estiramiento en fno rectilmeo hasta un diametro de 35 mm por un espesor de 1,90 mm, y un recocido posterior a 650°C durante 4 horas en una atmosfera reductora. Posteriormente, se realizo una serie de operaciones de estiramiento en bobina (hasta los giradores) hasta un diametro de 9,52 mm por un espesor de 0,45 mm, asf como un recocido final a 650°C durante 4 horas en un horno de tipo embudo con una atmosfera reductora. El posible cepillado final aseguro la ausencia de capas superficiales de oxido y/o de capas disminuidas en Mn.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un metodo para producir artfculos, estando destinados estos artroulos preferiblemente a ser empleados en el campo de la salud y/o los alimentos, estando provistos estos artroulos de propiedades antibacterianas intnnsecas, metodo caracterizado por que comprende las etapas de:

- colar una placa o un lingote cilmdrico hecho de una aleacion a base de cobre que contiene manganeso como elemento de aleacion principal, en una cantidad tal como para hacer a la aleacion blanca en color y para comunicar una estructura cristalina en fase alfa a temperatura ambiente a la misma, en donde dicha aleacion contiene manganeso en un porcentaje en peso que vana entre 15% y 40%, opcionalmente hasta 2% de estano, y no contiene aluminio, ni cinc, excepto como impurezas, el resto cobre;

- someter la placa o lingote a una serie de tratamientos de maquinizacion de deformacion plastica en caliente en secuencia, preferiblemente laminacion o estiramiento o extrusion, para obtener un primer porcentaje de reduccion de seccion predeterminado;

- someter el artfculo semiacabado caliente a una serie de tratamientos de maquinizacion de deformacion plastica en fno en secuencia, preferiblemente laminacion o estiramiento, para obtener un segundo porcentaje de reduccion de seccion predeterminado;

- someter el artfculo semiacabado fno asf obtenido a uno o mas tratamientos de recocido por calor de recristalizacion completa, en una atmosfera reductora;

- someter el artfculo semiacabado caliente y/o fno al menos a una etapa de retirada de una capa superficial del mismo con un bajo contenido en manganeso;

- someter el artfculo semiacabado recocido fno a una etapa de cepillado abrasivo, en donde dicha etapa de cepillado abrasivo se realiza para retirar la capa superficial del artfculo semiacabado recocido fno que tiene un espesor igual a 4 micrometros; y

- obtener un artfculo deseado con el artfculo semiacabado recocido fno.

2. El metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que dichos primer y segundo porcentajes de reduccion de seccion predeterminados estan en el orden de 90%.

3. El metodo segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que dicha etapa de recocido de recristalizacion completa del artfculo semiacabado fno se realiza a una temperatura que vana entre 550°C y 750°C, en un horno estatico o bien de tipo tunel, y en una atmosfera reductora.

4. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado por que el artfculo semiacabado caliente se somete a una etapa de lijado superficial para retirar las capas oxidadas, bajas en manganeso.